写入电流过冲幅度响应于数据转换的磁记录盘驱动器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明一般地涉及磁记录硬盘驱动器(Hard Disk Drive，HDD)，并且更具体地涉及优化模拟写电流脉冲以响应于要被写入磁盘的数据中转换的频率的HDD。
【背景技术】
[0002]HDD典型地包括主集成电路，其典型地是包含很多个用于HDD的电子器件和固件的片上系统(System-on-a-chip，S0C)。该SOC接收要写入磁盘的数字数据，并且将其传送至读取前置放大器/写驱动器集成电路(前置放大器IC)。该前置放大器IC典型地位于移动该读/写磁头至磁盘上所选择数据轨道的致动器的手臂上。由写磁头写入的数据从SOC被送至前置放大器1C，其中写驱动器生成被用于写磁头中的感应线圈的模拟写电流脉冲，以通过有选择地磁化磁盘上记录层的磁媒介来写入数据。前置放大器IC中的寄存器可被设置用来调整写脉冲的基准写入电流幅值(Iw)和过冲幅度(Overshoot Amplitude，0SA)。
[0003]某些数据位模式存在生成正确的写电流脉冲的困难。密集转换，例如在连续时钟周期中的转换，需要大于名义的OSA以生成充足的流量来饱和该媒介。具有非转换长序列(连续数据O或连续数据I)的数据模式需要小于名义的0SA，以阻止或最小化远轨道擦除(Far Track Erasure，FTE)。FTE产生是因为来自写磁头的写域比数据轨道宽，因此当写磁头正在写入轨道时，写域的外部(被称作边缘域)重叠在正在被写入的轨道以外的轨道上。归因于边缘域，数据退化能够在相对远离被写入轨道的轨道范围上延展。FTE最有可能是由于在磁屏中形成的畴壁并且返回写磁头的磁极。如果OSA对于非转换的长序列太大，则已经确定FTE被引入。图1是描述FTE的示意图。
[0004]所需要的是具有写驱动器的HDD，该写驱动器能生成各级0SA，以优化用于密集转换和非转换长序列的写电流脉冲。
【发明内容】
[0005]本发明的实施例涉及一种磁盘驱动器动态波形控制器(Dynamic Wave Shaper,DffS)写驱动器，其包括:生成用于写电流脉冲的基准输出电流的写电流生成器，和生成具有不同值的过冲电流的过冲电流生成器。随着该过冲电流幅度(OSA)的值被选择，以响应写数据信号的转换频率，该过冲电流被加入到基准电流。该写驱动器包括检测转换模式的逻辑电路。紧接着一个转换之前的转换将接收大于名义(larger-than-nomial)的0SA1，并不紧接着一个转换之前的、并且在那之前没有非转换长序列的转换将接收名义(nominal)的0SA2，并且在非转换的较长序列之后的转换将接收小于名义(smaller-than-nomial)的0SA3。这使得大的OSA值生成足够的流量来饱和用于密集转换的媒介，并且使得小的OSA值阻止或最小化用于非转换长序列的FTE。
[0006]为了更全面地理解本发明的特性和优点，将与附图一起参考以下详细描述的说明书。
【附图说明】
[0007]图1是描述远轨道擦除(FTE)问题的示意图。
[0008]图2是磁记录硬盘驱动器的磁头/磁盘组件(HDA)的俯视平面图。
[0009]图3是依照本发明实施例描述具有包括动态波形控制(Dynamic Wave Shaping，DffS)写驱动器的读/写(R/W)前置放大器IC的磁盘驱动器所选组件的框图。
[0010]图4是依照本发明实施例描述DWS写驱动器所选组件的框图。
[0011]图5是依照本发明实施例描述过冲电流生成器逻辑的写驱动器的框图。
[0012]图6是依照本发明实施例描述过冲电流生成器逻辑的时序图。
【具体实施方式】
[0013]图2是可包含本发明实施例的硬盘驱动器10的磁头/磁盘组件(HDA)的俯视平面图。该磁盘驱动器10包括支持主轴14的刚性底座12，其中主轴14支持一叠磁盘，包括顶盘16。主轴14由主轴电机(未示出)旋转，以由弯曲箭头17所示的方向旋转磁盘。磁盘驱动器10还包括在轴心点41处被旋转地安装至底座12的旋转致动器组件40。该致动器组件40是一种音圈电机(Voice Coil Motor, VCM)致动器，其包括安装至底座12的磁性组件42和音圈43。当由控制电路(未示出)通电时，音圈43移动并且因此用附属臂22和荷载梁组件20旋转E-块24，以定位磁头29至磁盘上的数据轨道。每个荷载梁组件20具有连接至读/写磁头29的一系列导电线或迹线32的集成石墨悬架(Integrated LeadSuspens1n，ILS)30。迹线32 —端连接至读/写磁头29，且在另一端通过短排线电缆连接至固定至E-块24—侧的读前置放大器/写驱动器集成电路(前置放大器IC) 50。该前置放大器IC 50从典型地位于底座12背面的磁盘驱动器的片上系统(SOC)(未示出)接收写数据输入信号。该SOC通过排线电缆52连接至前置放大器IC 50。
[0014]图3是依照发明实施例描述具有包括动态波形控制(DWS)写驱动器60的读/写(R/W)前置放大器IC 50的磁盘驱动器10所选组件的框图。该前置放大器IC 50将典型地对包括在磁盘驱动器中的每个磁头都有一个前置放大器端口，其中多个读和写端口被连接至选择被编程活动端口的电路多路复用器。前置放大器IC 50使用在磁盘驱动器上使用的标准通信技术至/从片上系统(SOC) 70发送和接收数据信号。SOC 70发送数字写数据至前置放大器IC 50。SOC 70还发送时钟(elk)信号至前置放大器IC 50，其在本描述中被示为在读数据路径上被复用。SOC 70还可发送串行数据至该前置放大器IC 50，其被用来用控制前置放大器IC 50功能的参数的值来设置寄存器(未示出)。DWS写驱动器60接收数字写数据信号，并且生成模拟写电流脉冲至写磁头。
[0015]图4是依照本发明实施例描述DWS写驱动器60所选组件的框图。该DWS写驱动器60包括写电流生成器62和过冲电流生成器64。使用来自SOC 70的串行数据设置该DWS写驱动器60内的寄存器(未示出)影响该电流生成器62、64的功能。该写电流生成器62接收数字写数据信号，并且以现有技术中已知的方式在线62a上生成模拟基准电流Iw，其具有根据在寄存器(未示出)中设置的参数的振幅。过冲电流生成器64接收数字写数据信号和时钟信号，并且以下面将要描述的方式在线64a上生成模拟过冲电流，其具有依赖于在输入数字写数据中的转换序列的振幅。波形控制器66将基准电流与过冲电流相加，并且生成具有适当符号的完整写驱动器模拟输出脉冲至写磁头感应线圈。
[0016]本发明的实施例使用过冲电流生成器从多个过冲振幅(OSA)等级中选择一个，以响应数字输入写数据流的转换的频率。过冲电流生成器的操作将结合图5的逻辑图和图6的时序图来解释。
[0017]SOC生成被发送至该前置放大器IC 50的时钟信号(elk)，其中在每个位周期内，频率可被加倍，以获得一次正的和一次负的转换，如在图6的时序图的顶部所示。允许从SOC至前置放大器IC的低频转换有助于降低带宽传送需求。这个时钟信号可通过读路径被复用，如在图3中所示。该逻辑可通过写电流过冲需求的过去测量来所确定，其在本实施例中可以是两类中的一类:1) IT预测(ITLA);或2)回顾，其中IT是最短位的持续时间。该回顾可被再细分为子类:2a)短回顾(NlTLB);和2b)长回顾(N2TLB)。因此，简化的逻辑可被创建用于两类和两个回顾子类。
[0018]图5示出了用于DWS结构和逻辑实施方式的框图。图6示出了用于DWS结构不同部分的相关信号，其中模拟写驱动器输出脉冲在底部示出，其中写电流生成器生成基准电流+/-1w，且过冲电流生成器生成三种不同级别的0SA。正如在磁盘驱动器系统中是典型的，数据信号记录处理使用非归零(Non-Return To Zero，NRZ)，其中I表示转换而O表示与时钟信号同步的非转换，如在图6的第一条(Clk)和第三条线(Data，D)中所示。在该时序图中，D值是缓冲的输入数据，而Dl、D2值是由时钟触发输入按时间排序的数据值，该时钟触发输入